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7分钟满分训练(一)
1.[物理——选修3–3](15分)
(1)(5分)(2017·青海省西宁市三校4月模拟)下列说法正确的是( BCE )
A. 布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的
B.一定质量的理想气体,温度不变,分子的平均动能不变
C.当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大
D.晶体一定具有各向异性,非晶体一定具有各向同性
E.外界对物体做功,物体的内能可能减小
[解析] 布朗运动是由液体分子之间的不规则运动引起的,故A错误;温度是分子平均动能的标志,所以温度不变,分子平均动能不变,故B正确;当分子力表现为引力时,距离增大时,分子力做负功,故分子势能增大,C正确;只有单晶体具有各向异性,而多晶体是各向同性的,故D错误;改变内能的方式有做功和热传递,外界对物体做功,物体的内能可能增加也可能减少,故E正确。所以BCE正确,AD错误。
(2)(10分)(2017·青海省西宁市三校4月模拟)一圆柱形气缸,质量M为10 kg,总长度L为40 cm,内有一厚度不计的活塞,质量m为5 kg,截面积S为50 cm2,活塞与气缸壁间摩擦不计,但不漏气,当外界大气压强p0为1×105 Pa,温度t0为7 ℃时,如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,如图所示,气缸内气体柱的高L1为35 cm,g取10 m/s2。求:
(i)此时气缸内气体的压强;
(ii)当温度升高到多少摄氏度时,活塞与气缸将分离。
[解析] (ⅰ)以气缸为研究对象,受力分析,受到重力、外界大气压力,气缸内气体的压力,根据平衡条件得:p0S=pS+Mg,则:p=p0-=1×105- Pa=0.8×105 PA.
(ⅱ)温度升高,气缸内气体的压强不变,体积增大,根据气体等压变化方程得:=
当活塞与气缸将分离时,气柱的总长度为40 cm,代入数据得:=
解得:T2=320 K=47 ℃。
2.[物理——选修3–4](15分)
(1)(5分)一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P此时刻沿-y运动,
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经过0.1 s第一次到达平衡位置,波速为5 m/s,则下列说法正确的是( ACD )
A.该波沿x轴负方向传播
B.Q点的振幅比P点的振幅大
C.P点的横坐标为x=2.5 m
D.Q点的振动方程为y=5cos t cm
E.x=3.5 m处的质点与P点振动的位移始终相反
[解析] 质点P此时刻沿-y轴方向运动,振动比左侧邻近的波峰振动早,所以该波沿x轴负方向传播,故A正确;简谐横波传播过程中各个质点的振幅相同,故B错误;波沿x轴负方向传播,0.1 s内向左传播的距离为 x=vt=5×0.1 m=0.5 m,由波形平移法知图中x=3 m处的状态传到P点,所以P点的横坐标为x=2.5 m。故C正确。由 v=、ω= 得ω== rad/s ,题图中Q点的振动方程y=Acos ωt=5cos t(cm),故D正确;x=3.5 m处的质点与P点相差小于半个波长,所以振动的位移不是始终相反,故E错误。故选ACD。
(2)(10分)如图所示,折射率为的上下两面平行的梯形玻璃砖,下表面涂有反射物质,上表面右端垂直于上表面放置一标尺MN。一细光束以入射角i=45°射到玻璃砖上表面的A点,会在标尺上的两个位置出现光点(图中未画出),若折射进入玻璃砖内的光在玻璃砖内传播时间为t,则在标尺上出现的两光点的距离为多少?(设光在真空中的速度为c,不考虑细光束在玻璃砖下表面的第二次反射)
[解析] 光路如图,
由光的折射定律:
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n=得:r=30˚
由几何关系知,在玻璃砖内的光线与玻璃砖上表面AB构成等边三角形,且四边形BEGF为平形四边形,则:GF=BE,AB=BEtan 45˚
光在玻璃中的速度为v==c
光在玻璃中的路径长度:s=2AB=vt=ct
AB两点距离:AB=ct
则在标尺上形成的两光点距离:GF=BE=AB=ct
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